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下面是对 Python 常用内置工具（函数、模块、特性）的汇总介绍和完整示例，涵盖数据处理、文件操作、系统交互等核心场景：
一、核心内置函数
1. 基础操作
# 类型转换
print(int("42")) # 字符串→整数: 42
print(float("3.14")) # 字符串→浮点数: 3.14
print(str(100)) # 整数→字符串: "100"
print(list("abc")) # 字符串→列表: ['a','b','c']
print(tuple([1,2,3])) # 列表→元组: (1,2,3)# 数学计算
print(abs(-5)) # 绝对值: 5
print(round(3.14159, 2)) # 四舍五入: 3.14
print(pow(2, 3)) # 幂运算: 8 (等价于 2**3)
print(divmod(10, 3)) # 商和余数: (3, 1)
2. 迭代与序列处理
# 遍历工具
for i, char in enumerate("Hi"): print(i, char) # 输出: 0 H, 1 inames = ["Alice", "Bob"]
ages = [25, 30]
for name, age in zip(names, ages):print(f"{name} is {age}") # Alice is 25, Bob is 30# 排序与反转
print(sorted([3,1,2])) # 升序排序: [1,2,3]
print(list(reversed([1,2,3]))) # 反转: [3,2,1]# 过滤与映射
nums = [1, 2, 3, 4]
print(list(filter(lambda x: x%2==0, nums))) # 过滤偶数: [2,4]
print(list(map(lambda x: x*2, nums))) # 元素加倍: [2,4,6,8]
3. 对象操作
# 属性与类型
s = "hello"
print(len(s)) # 长度: 5
print(type(s)) # 类型: <class 'str'>
print(isinstance(s, str)) # 类型检查: True
print(hasattr(s, "upper")) # 检查方法: True# 动态执行（慎用！）
x = 10
print(eval("x + 5")) # 执行表达式: 15
exec("y = 20; print(y)") # 执行代码: 20
二、文件与 I/O 操作
1. 文件读写
# 写入文件
with open("demo.txt", "w") as f:f.write("Line 1\nLine 2")# 读取文件
with open("demo.txt", "r") as f:print(f.read()) # 输出整个文件f.seek(0) # 重置指针到开头print(f.readline().strip()) # 读取一行: "Line 1"# 追加内容
with open("demo.txt", "a") as f:f.write("\nAppended line")
2. 路径管理 (os.path)
import os
# 路径操作
print(os.path.exists("demo.txt")) # 检查文件是否存在: True
print(os.path.getsize("demo.txt")) # 文件大小（字节）
print(os.path.join("dir", "file.txt")) # 跨平台路径拼接: dir/file.txt
三、系统与进程管理
1. 操作系统交互 (os)
import os
# 目录操作
os.mkdir("new_dir") # 创建目录
print(os.listdir(".")) # 列出当前目录文件
os.chdir("..") # 切换目录
print(os.getcwd()) # 获取当前路径# 环境变量
print(os.environ.get("PATH")) # 读取系统PATH
os.environ["CUSTOM"] = "123" # 设置临时环境变量
2. 命令行参数 (sys)
import sys
# 获取命令行参数
print(sys.argv) # 如: ['script.py', 'arg1', 'arg2']# 退出程序
if len(sys.argv) < 2:sys.exit("Error: Missing argument!")
四、数据处理工具
1. 日期时间 (datetime)
from datetime import datetime, timedelta
now = datetime.now()
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M")) # 格式化: 2023-08-15 14:30# 时间计算
tomorrow = now + timedelta(days=1)
print(tomorrow.day) # 输出明天的日期
2. JSON 处理 (json)
import json
data = {"name": "Alice", "age": 30}# 序列化
json_str = json.dumps(data) # 字典→JSON字符串
print(json_str) # {"name": "Alice", "age": 30}# 反序列化
loaded = json.loads(json_str) # JSON字符串→字典
print(loaded["name"]) # Alice
五、高级工具
1. 集合操作 (set)
a = {1,2,3}
b = {3,4,5}
print(a | b) # 并集: {1,2,3,4,5}
print(a & b) # 交集: {3}
print(a - b) # 差集: {1,2}
2. 上下文管理器 (with)
# 自定义上下文管理器
class Timer:def __enter__(self):self.start = time.time()def __exit__(self, *args):print(f"Time: {time.time() - self.start:.2f}s")with Timer():time.sleep(1) # 自动计时输出: Time: 1.00s
3. 生成器 (yield)
def countdown(n):while n > 0:yield nn -= 1for num in countdown(3):print(num) # 输出: 3,2,1
六、其他实用工具
# 内存查看 (id)
x = [1,2,3]
y = x
print(id(x) == id(y)) # True (同一对象)# 帮助文档
help(len) # 显示len函数的文档# 输入交互
name = input("Your name: ")
print(f"Hello, {name}!")
总结表格
| 类别 | 工具 | 用途 |
|---|---|---|
| 类型转换 | int(), str() | 数据类型转换 |
| 迭代处理 | enumerate(), zip() | 带索引迭代/并行迭代 |
| 函数式编程 | map(), filter() | 批量处理数据 |
| 文件操作 | open(), with | 安全读写文件 |
| 系统交互 | os, sys | 目录/进程/参数管理 |
| 数据序列化 | json | JSON 转换 |
| 时间处理 | datetime | 日期计算与格式化 |
| 高级特性 | 生成器, 上下文管理器 | 惰性计算/资源自动管理 |
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